طراحی و پیاده سازی دستگاه کشت هیدروپونیک دوار خورشیدی مجهز به سامانه هوشمند آبیاری

افزایش نیاز به غذا لزوم اصلاح الگوی کشت با هدف بیشترین تولید محصول, با کمترین مصرف نهاده ها و در هر شرایط اقلیمی را ضروری ساخته است. در این راستا, دستگاه کشت هیدروپونیک دوار خورشیدی مجهز به سامانه هوشمند آبیاری طراحی و ساخته شد. در این دستگاه که گیاهان در سینی هایی در محیط یک استوانه دوار, رو به محور مرکزی (محل نور مصنوعی) رشد می کنند تراکم کشت تا حد زیادی افزایش می یابد, بخشی از انرژی مورد نیاز ازطریق پنل های فتوولتائیک تأمین شده و آبیاری گیاهان (تماس سینی ها با آب مخزن زیرین) با تشخیص نیاز آبی براساس برآوردهای فازی تبخیر و تعرق با ورودی های دما, رطوبت هوا و نور صورت می گیرد. ارزیابی عملکرد سامانه با کشت کاهو در دو وضعیت آبیاری مبتنی بر تشخیص نیاز آبی (روش فازی) و بدون آن (روش On/Off) صورت گرفت. برطبق نتایج, در کشت فازی, گیاهان به طور متوسط روزانه lit 2/18 آب را به صورت تبخیر و تعرق از دست دادند. سامانه خورشیدی به طور متوسط 51/16% از نیاز سالانه را تأمین نمود و در دو کشت فازی و On/Off به ترتیب 58/81% و 48/41 % انرژی مورد نیاز (در زمستان) از تابش خورشیدی حاصل گردید. تمامی شاخص های رشدی گیاه در کشت فازی به شکل معنی داری از On/Off بهتر بود و برای تولید هر کیلوگرم محصول کاهو در کشت فازی نسبت به On/Off نیاز به 43% مساحت کمتر, 56% آب کمتر و 74% انرژی کمتر بود. در این سامانه در مقایسه با روش مزرعه ای, تراکم کشت و میزان آب مورد نیاز برای پرورش هر بوته کاهو به طور متوسط به ترتیب 12 برابر بیشتر و 15 برابر کمتر بود.